(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、前記走査電極に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記走査電極駆動回路は、維持パルスを生成するための電源の高電圧側に出力をクランプする第１のクランプスイッチと、前記電源の低電圧側に出力をクランプする第２のクランプスイッチとを備え、
前記第１のクランプスイッチは順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であり、前記電源の高圧側から前記プラズマディスプレイパネルに向かう電流経路の１方向制御スイッチの電流容量は前記プラズマディスプレイパネルから前記電源の高圧側に向かう電流経路の１方向制御スイッチの電流容量より大きいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
走査電極と維持電極とデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、前記走査電極に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記走査電極駆動回路は、維持パルスを生成するための電源の高電圧側に出力をクランプする第１のクランプスイッチと、前記電源の低電圧側に出力をクランプする第２のクランプスイッチとを備え、
前記第２のクランプスイッチは順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であり、前記プラズマディスプレイパネルから前記電源の低圧側に向かう電流経路の１方向制御スイッチの電流容量は前記電源の低圧側から前記プラズマディスプレイパネルに向かう電流経路の１方向制御スイッチの電流容量より大きいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記１方向制御スイッチは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列に接続した構成であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、パネルと略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００３】
パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では、各電極に初期化電圧を印加して、それに続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して、表示を行うべき放電セルにおいて書込み放電を起こす。そして維持期間では、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルにおいて維持放電を起こし、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００４】
このようにプラズマディスプレイ装置は、パネルの各電極を駆動するために各電極に対する駆動回路が設けられ、それらの電極駆動回路は多くのスイッチング素子を用いて構成されている。特に走査電極および維持電極を駆動する走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は維持パルス発生回路を備え、これら維持パルス発生回路は維持放電に伴う大きな電流を流す必要がある。そこで駆動回路の電力損失を減らすために、また維持放電を不安定にさせるリンギング等を抑制するために、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路の出力インピーダンスを低減する様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０１７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の走査電極駆動回路によれば、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路との分離が完全でないために、それぞれの電流経路について独立して出力インピーダンスを低減する設計が難しいという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路とを分離して、それぞれの電流経路について独立した回路設計を可能とした走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、走査電極と維持電極とデータ電極とを有するパネルと、走査電極に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、走査電極駆動回路は、維持パルスを生成するための電源の高電圧側に出力をクランプする第１のクランプスイッチと、電源の低電圧側に出力をクランプする第２のクランプスイッチとを備え、第１のクランプスイッチおよび第２のクランプスイッチの少なくとも一方は、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であることを特徴とする。この構成により、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路とを分離して、それぞれの電流経路について独立した回路設計を可能とした走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【０００８】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の１方向制御スイッチは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列に接続した構成であってもよい。
【０００９】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の１方向制御スイッチは、リバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタであってもよい。この構成によれば、部品点数を減らすことができ、さらに消費電力を減らせるという利点がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路とを分離して、それぞれの電流経路について独立した回路設計を可能とした走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。
【００１３】
これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばキセノンを含む放電ガスが封入されている。放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。
【００１４】
なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。なお、図１、図２に示したように、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとは互いに平行に対をなして形成されているため、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に大きな電極間容量Ｃｐが存在する。
【００１６】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成およびその動作について説明する。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０は、パネル１０、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５、各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。
【００１８】
画像信号処理回路４１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路４２は、画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する書込みパルスに変換し、各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
【００１９】
タイミング発生回路４５は水平同期信号、垂直同期信号をもとにして、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４は、それぞれのタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎのそれぞれに印加する。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査電極駆動回路４３の詳細を示す回路図である。走査電極駆動回路４３は、走査パルスを発生するための走査パルス発生回路６０と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルスを発生するとともに図４に示す走査パルス発生回路６０の節点Ｎ０の電圧にその維持パルスを重畳する維持パルス発生回路６２と、維持パルスの低電圧側の電圧以上の駆動波形を発生する波形発生回路６４と、維持パルスの高電圧側の電圧以下の駆動波形を発生する波形発生回路６６とを備えている。
【００２１】
走査パルス発生回路６０は、節点Ｎ０の電圧に重畳された電圧Ｖｓｃの電源Ｅ６１と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を出力するスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとを備えている。電源Ｅ６１はＤＣ−ＤＣコンバータを用いて構成してもよいがブートストラップ回路を用いて構成してもよい。スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのそれぞれは、節点Ｎ０の電圧を出力するためのトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎと、節点Ｎ０の電圧に重畳された電圧Ｖｓｃを出力するためのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎとを有している。
【００２２】
維持パルス発生回路６２は、クランプ部７０と電力回収部７５とを備えている。
【００２３】
クランプ部７０は、維持パルスを生成するための電源（以下、「維持電源」と略記する）の高電圧側の電圧Ｖｓｕｓに出力をクランプする第１のクランプスイッチＳＷ１と、維持電源の低電圧側の電圧、本実施の形態においてはＧＮＤ、すなわち０（Ｖ）に出力をクランプする第２のクランプスイッチＳＷ３とを備えている。クランプ部７０の回路構成は本発明の主眼であるので、詳細を後述する。
【００２４】
電力回収部７５は、電力回収用のコンデンサＣ７６と、電力回収用のコンデンサＣ７６から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ電流を流す電流経路を形成するために直列に接続されたトランジスタＱ７７、逆流防止用のダイオードＤ７７および電力回収用のインダクタＬ７７と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから電力回収用のコンデンサＣ７６へ電流を流す電流経路を形成するために直列に接続されたトランジスタＱ７８、逆流防止用のダイオードＤ７８および電力回収用のインダクタＬ７８とを有している。そして電極間容量ＣｐとインダクタＬ７７またはインダクタＬ７８とをＬＣ共振させて維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりを行う。なお、電力回収用のコンデンサＣ７６は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部７５の電源として働くように、電圧Ｖｓｕｓの半分の約Ｖｓｕｓ／２に充電されている。
【００２５】
波形発生回路６４は、本実施の形態においては、電界効果トランジスタＱ６４とコンデンサＣ６４と抵抗Ｒ６４とツェナーダイオードＤ６４を有し電圧Ｖｓｅｔの電源に接続されたミラー積分回路で構成され、節点Ｎ０の電圧を緩やかに上昇させる上り傾斜波形電圧を発生する。そしてトランジスタＱ６４のドレインは電圧Ｖｓｅｔの電源に接続され、トランジスタＱ６４のソースは節点Ｎ０に接続されている。
【００２６】
波形発生回路６６は、電界効果トランジスタＱ６６とコンデンサＣ６６と抵抗Ｒ６６とを有し電圧Ｖａｄに接続されたミラー積分回路を有し、節点Ｎ０の電圧を緩やかに下降させる下り傾斜波形電圧を発生させる。そしてトランジスタＱ６６のソースは電圧Ｖａｄの電源に接続され、トランジスタＱ６６のドレインは節点Ｎ０に接続されている。また波形発生回路６６は、電圧Ｖａｄに接続されたトランジスタＱ６８およびダイオードＤ６８を有し、節点Ｎ０の電圧を負の電圧Ｖａｄにクランプする。そしてトランジスタＱ６８のエミッタは電圧Ｖａｄの電源に接続され、トランジスタＱ６８のコレクタは節点Ｎ０に接続されている。
【００２７】
このように、波形発生回路６６の出力および波形発生回路６４の出力を節点Ｎ０に接続した構成とすることで、節点Ｎ０の電圧を上り傾斜波形電圧、下り傾斜波形電圧、電圧Ｖｓｕｓ、負の電圧Ｖａｄ、０（Ｖ）等の電圧に設定することができる。
【００２８】
次に、クランプ部７０の回路構成の詳細について説明する。上述したように、クランプ部７０は、維持電源の高電圧側の電圧に出力をクランプする第１のクランプスイッチＳＷ１と、維持電源の低電圧側の電圧に出力をクランプする第２のクランプスイッチＳＷ３とを備えている。
【００２９】
これら第１のクランプスイッチＳＷ１および第２のクランプスイッチＳＷ３が満たすべき機能は、閉じた状態（以下、「オン」と略記する）ではどちらの方向にも電流を流すことができ、開いた状態（以下、「オフ」と略記する）ではどちらの方向にも電流を流してはならない。しかし半導体を用いたスイッチング素子は単品ではこのような機能を満たすことはできない。例えば電界効果トランジスタをスイッチング素子として用いる場合、ドレインからソースに向かう順方向に流れる電流についてはオン・オフを制御することはできるが、ソースからドレインに向かう逆方向については電界効果トランジスタのボディーダイオードを通して常に電流が流れる。すなわち電界効果トランジスタは、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オンとする１方向制御スイッチである。また、絶縁ゲートバイポーラトランジスタをスイッチング素子として用いる場合、コレクタからエミッタに向かう順方向に流れる電流についてはオン・オフを制御することはできるが、エミッタからコレクタに向かう逆方向に電流を流そうとすると耐圧をオーバーして破壊する恐れがある。したがって通常は逆方向の電流をバイパスするようにダイオードを並列に接続して使用する。そのため、絶縁ゲートバイポーラトランジスタに並列にダイオードを接続したスイッチも、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オンとする１方向制御スイッチである。
【００３０】
このようなスイッチング素子を用いて、両方向の電流に対するオン・オフ制御を行うために、従来は、２つのスイッチング素子をバックツーバック接続、すなわち、制御する電流の方向が互いに逆になるように直列に接続していた。図５は、従来例において両方向の電流に対するオン・オフ制御を行うための具体的な回路構成を示す図である。図５（ｂ）は、２つの電界効果トランジスタのソース同士を接続して、図５（ａ）で示したスイッチを実現する構成を示している。また図５（ｃ）は、２つの電界効果トランジスタのドレイン同士を接続する構成、図５（ｄ）、図５（ｅ）はそれぞれ２つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いて図５（ａ）で示したスイッチを実現する構成を示している。
【００３１】
しかし本実施の形態においては２つのトランジスタをバックツーバック接続するのではなく、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列に接続してスイッチング素子として使用している。絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列に接続したものは、順方向に流れる電流についてはオン・オフを制御することができ、逆方向にはダイオードが電流を遮断するので、絶縁ゲートバイポーラトランジスタが耐圧をオーバーすることはなくなる。このように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタに直列にダイオードを接続したスイッチは、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチである。
【００３２】
本実施の形態においては、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを、制御する電流の方向が互いに逆になるように並列に接続して、クランプスイッチＳＷ１およびクランプスイッチＳＷ３として用いている。図６は、本発明の実施の形態において両方向の電流に対するオン・オフ制御を行うための具体的な回路構成を示す図であり、走査電極駆動回路４３のスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ３の具体回路を示す図である。ダイオードは絶縁ゲートバイポーラトランジスタのコレクタ側およびエミッタ側のどちらに接続してもよい。図６（ｂ）は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタのコレクタ側にダイオードを接続した回路を２つ用いて図６（ａ）に示すスイッチを実現する構成を示し、図６（ｃ）は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタのエミッタ側にダイオードを接続した回路を２つ用いてスイッチを実現する構成を示している。もちろん絶縁ゲートバイポーラトランジスタのコレクタ側にダイオードを接続した回路と絶縁ゲートバイポーラトランジスタのエミッタ側にダイオードを接続した回路とを組み合わせた回路構成であってもよい。
【００３３】
このようにしてスイッチを実現すると、電流の方向による電流経路を完全に分離することができる。したがって大きな電流が流れる電流経路には大きな電流容量を持つスイッチング素子を用いて構成し、大きな電流が流れない電流経路には、電流容量の小さい安価なスイッチング素子を用いて構成することができる等、半導体素子の選択の自由度が広がる。また、それぞれの電流経路を独立に配線することができるので、大きな電流が流れる電流経路の配線を優先的に短くかつ太くしてインピーダンスを小さくできる等、配線の自由度も広がる。
【００３４】
また、絶縁ゲートバイポーラトランジスタのコレクタ側にさらにｐｎ接合を追加して逆方向の耐圧を高めたリバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いてスイッチを構成することも可能となる。図６（ｄ）は、リバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタを、制御する電流の方向が互いに逆になるように並列に接続してスイッチを実現する構成を示している。リバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いてスイッチを構成すると部品点数を減らすことができ、実装する上で有利である。さらにリバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタの順方向の電圧降下は絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列接続した回路の順方向の電圧降下よりも小さいので、消費電力を減らせるという利点がある。もちろん、絶縁ゲートバイポーラトランジスタにダイオードを接続した回路とリバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタとを組み合わせた回路構成であってもよい。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査電極駆動回路４３の詳細を示す回路図であり、図４に示したクランプスイッチＳＷ１、クランプスイッチＳＷ３の具体回路として、図６（ｂ）に示した構成を用いた回路図である。すなわち、第１のクランプスイッチＳＷ１として、トランジスタＱ７１とダイオードＤ７１との直列回路およびトランジスタＱ７２とダイオードＤ７２との直列回路を、制御する電流の方向が互いに逆になるように、維持電源の電圧Ｖｓｕｓと節点Ｎ０との間に並列に接続している。また、第２のクランプスイッチＳＷ３として、トランジスタＱ７３とダイオードＤ７３との直列回路およびトランジスタＱ７４とダイオードＤ７４との直列回路を、制御する電流の方向が互いに逆になるように、ＧＮＤと節点Ｎ０との間に接続している。
【００３６】
トランジスタＱ７１〜Ｑ７４としては、それぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタを用いることができるが、本実施の形態においては絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いており、ダイオードＤ７１のカソードとトランジスタＱ７１のコレクタとを接続し、ダイオードＤ７２のカソードとトランジスタＱ７２のコレクタとを接続し、ダイオードＤ７３のカソードとトランジスタＱ７３のコレクタとを接続し、ダイオードＤ７４のカソードとトランジスタＱ７４のコレクタとを接続している。したがって、トランジスタＱ７１をオンにすることによりダイオードＤ７１およびトランジスタＱ７１を介して電圧Ｖｓｕｓの維持電源から節点Ｎ０に向かって電流を流すことができ、トランジスタＱ７２をオンにすることによりダイオードＤ７２およびトランジスタＱ７２を介して節点Ｎ０から維持電源に向かって電流を流すことができる。また、トランジスタＱ７３をオンにすることによりダイオードＤ７３およびトランジスタＱ７３を介してＧＮＤから節点Ｎ０に向かって電流を流すことができ、トランジスタＱ７４をオンにすることによりダイオードＤ７４およびトランジスタＱ７４を介して節点Ｎ０からＧＮＤに向かって電流を流すことができる。
【００３７】
次に、走査電極駆動回路４３の動作をパネル１０の駆動方法とともに説明する。パネル１０はサブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。
【００３８】
初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、書込み電圧として走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに走査パルスを印加するとともにデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに選択的に書込みパルスを印加して、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに応じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００３９】
図８は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。
【００４０】
初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加するとともに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。
【００４１】
走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに上り傾斜波形電圧を印加するには、スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｃを印加する。次にトランジスタＱ６４をオンにしてミラー積分回路を動作させる。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０はツェナーダイオードＤ６４のツェナー電圧Ｖｚ分の電圧上昇の後、電圧Ｖｓｅｔに向かって緩やかに上昇する。こうしてスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのそれぞれが節点Ｎ０の電圧ＶＮ０に電圧Ｖｓｃを重畳した電圧を出力するので、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧（Ｖｓｃ＋Ｖｓｅｔ）に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧が印加される。
【００４２】
この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こりそれぞれの電極上に壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００４３】
初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加するとともに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。
【００４４】
走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに下り傾斜波形電圧を印加するには、まずトランジスタＱ６４をオフにする。そしてトランジスタＱ７１、トランジスタＱ７２をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧Ｖｓｕｓに変更する。その後、スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに節点Ｎ０の電圧、すなわち電圧Ｖｓｕｓを印加する。そしてその後、トランジスタＱ７１、トランジスタＱ７２をオフにするとともにトランジスタＱ６６をオンにしてミラー積分回路を動作させる。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０は電圧Ｖａｄに向かって緩やかに下降する。こうして電圧Ｖａｄに向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する。
【００４５】
すると、この傾斜波形電圧が下降する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間で再び微弱な初期化放電が起こり、各電極上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。なお本実施の形態においては、壁電圧を微調整するために、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する電圧が電圧Ｖａｄに達する直前に電圧の降下を停止している。
【００４６】
このようにして初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。なお、図８の第２サブフィールドの初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略してもよい。この場合には、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００４７】
続く書込み期間では、まず維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧（Ｖａｄ＋Ｖｓｃ）を印加する。その後、走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａｄを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。
【００４８】
走査電極ＳＣ１に走査パルス電圧Ｖａｄを印加するには、まずトランジスタＱ６８をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を負の電圧Ｖａｄとする。そしてスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオン、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオフにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧（Ｖａｄ＋Ｖｓｃ）を印加する。次に、トランジスタＱＨ１をオフにしトランジスタＱＬ１をオンにすることにより、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａｄを印加する。
【００４９】
すると１行目の放電セルのうち書込みパルスを印加した放電セルでは書込み放電が起こり、各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかった放電セルでは書込み放電は発生しない。このようにして選択的に書込み動作を行う。
【００５０】
次に、トランジスタＱＨ１をオン、トランジスタＱＬ１をオフに戻し、トランジスタＱＨ２をオフにしトランジスタＱＬ２をオンにして２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルス電圧Ｖａｄを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。すると２行目の放電セルで選択的に書込み放電が起こる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行う。
【００５１】
その後、トランジスタＱ６８をオフにする。そしてトランジスタＱ７３、トランジスタＱ７４をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を０（Ｖ）にする。さらにスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに０（Ｖ）を印加する。
【００５２】
続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加する。図９は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図の詳細であり、特に維持期間における維持パルスの詳細を示す図である。
【００５３】
走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加するには、まずトランジスタＱ７２、トランジスタＱ７３をオンにする。そして時刻ｔ１においてトランジスタＱ７７をオンにする。すると電力回収用のコンデンサＣ７６からトランジスタＱ７７、ダイオードＤ７７、インダクタＬ７７およびトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎを介して電流が流れ始め、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧が上がり始める。インダクタＬ７７と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は電圧Ｖｓｕｓ付近まで上昇する。そして時刻ｔ２において、トランジスタＱ７１をオンにする。すると走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｕｓが印加される。
【００５４】
このようにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は強制的に電圧Ｖｓｕｓまで上昇し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電が発生する。
【００５５】
ここで注意すべきは、走査電極駆動回路４３において、電圧Ｖｓｕｓの維持電源から節点Ｎ０に向かう電流経路、すなわちトランジスタＱ７１およびダイオードＤ７１の電流経路には、維持放電に伴う非常に大きな電流が流れる点である。したがってトランジスタＱ７１およびダイオードＤ７１として大きな電流容量を持つ素子を用いる必要がある。または同じ素子を複数個並列に接続して必要な電流用量を確保してもよい。さらに維持電源から節点Ｎ０に向かう電流経路の配線を優先的に短くかつ太くしてインピーダンスを小さくすることが望ましい。一方、節点Ｎ０から維持電源に向かう電流経路にはそれほど大きな電流は流れないので、トランジスタＱ７２およびダイオードＤ７２として小さな電流容量の素子を用いることができる。本実施の形態においては維持電源から節点Ｎ０に向かう電流経路と節点Ｎ０から維持電源に向かう電流経路とは完全に分離されている。そのためこの２つの電流経路をそれぞれ独立して設計することができる。
【００５６】
その後、トランジスタＱ７７、トランジスタＱ７１をオフにする。
【００５７】
続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加する。
【００５８】
走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに０（Ｖ）を印加するには、時刻ｔ３においてトランジスタＱ７８をオンにする。すると走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎからトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎ、インダクタＬ７８、ダイオードＤ７８、トランジスタＱ７８を介して電力回収用のコンデンサＣ７６に電流が流れ始め、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧が下がり始める。インダクタＬ７８と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は０（Ｖ）付近まで低下する。そして時刻ｔ４において、トランジスタＱ７４をオンにする。すると走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）が印加される。
【００５９】
そして維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓｕｓを印加すると、書込み放電を起こした放電セルで再び維持放電が発生する。
【００６０】
ここでも注意すべきは、節点Ｎ０からＧＮＤに向かう電流経路、すなわちトランジスタＱ７４およびダイオードＤ７４の電流経路には、維持放電に伴う非常に大きな電流が流れる点である。したがってトランジスタＱ７４およびダイオードＤ７４として大きな電流容量を持つ素子を用いる必要がある。または同じ素子を複数個並列に接続して必要な電流用量を確保してもよい。さらに節点Ｎ０からＧＮＤに向かう電流経路の配線を優先的に短くかつ太くしてインピーダンスを小さくすることが望ましい。一方、ＧＮＤから節点Ｎ０に向かう電流経路にはそれほど大きな電流は流れないので、トランジスタＱ７３およびダイオードＤ７３として小さな電流容量の素子を用いることができる。
【００６１】
その後、トランジスタＱ７８、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７１をオフにする。
【００６２】
以下同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加し、表示電極対の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
【００６３】
続くサブフィールドの動作もほぼ同様であるため説明を省略する。
【００６４】
以上に説明したように、本実施の形態における走査電極駆動回路４３は、維持電源の高電圧側に出力をクランプする第１のクランプスイッチＳＷ１と、維持電源の低電圧側に出力をクランプする第２のクランプスイッチＳＷ３とを備え、第１のクランプスイッチＳＷおよび第２のクランプスイッチＳＷ３のそれぞれは、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成である。そしてこの構成により、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路とを分離することができ、大きな電流が流れる電流経路には大きな電流容量を持つ素子を用いるとともに、その配線を優先的に短くかつ太くしてインピーダンスを小さくできる。また大きな電流が流れない電流経路には小さな電流容量の素子を用いることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、第１のクランプスイッチおよび第２のクランプスイッチのそれぞれに、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であるものとして説明した。しかし、必要に応じて、第１のクランプスイッチおよび第２のクランプスイッチの一方に、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であってもよい。
【００６６】
また、本実施の形態においては、１方向制御スイッチとして、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードとを直列に接続した構成であるものとして説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば図６（ｄ）に示したように、１方向制御スイッチとしてリバースブロッキング絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態においては、走査電極駆動回路４３のクランプスイッチとして、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続した構成であるものとして説明した。維持電極駆動回路４４に対しても本発明を適応することは可能であり、維持電極駆動回路４４もクランプスイッチを有するクランプ部を備え、そのクランプスイッチを、順方向の電流をオン・オフ制御し逆方向の電流を常時オフとする１方向制御スイッチを互いに逆向きに並列接続して構成してもよい。
【００６８】
さらに、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、大きな電流が流れる電流経路と大きな電流が流れない電流経路とを分離して、それぞれの電流経路について独立した回路設計ができるので、プラズマディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図４】同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の詳細を示す回路図
【図５】従来例において両方向の電流に対するオン・オフ制御を行うための具体的な回路構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態において両方向の電流に対するオン・オフ制御を行うための具体的な回路構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の詳細を示す回路図
【図８】同プラズマディスプレイ装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図
【図９】同プラズマディスプレイ装置の維持パルスの詳細を示す図
【符号の説明】
【００７１】
１０    パネル
２２    走査電極
２３    維持電極
２４    表示電極対
３２    データ電極
４０    プラズマディスプレイ装置
４１    画像信号処理回路
４２    データ電極駆動回路
４３    走査電極駆動回路
４４    維持電極駆動回路
４５    タイミング発生回路
６０    走査パルス発生回路
６２    維持パルス発生回路
６４，６６    波形発生回路
７０    クランプ部
７５    電力回収部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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